новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Исследование рынка свинцового лома в России
Исследование рынка лома и отходов олова в России
Исследование рынка лома меди в России
Исследование рынка чугунного лома в России
Исследование рынка лома и отходов легированной стали в России
Исследование рынка лома и отходов никеля в России
Исследование рынка алюминиевого лома в России
Исследование рынка поливинилпирролидона в России
Исследование поставок продуктов питания по регионам России
Анализ животноводства в России

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

Полимеры

Гидрогели и суперабсорбирующие полимеры (часть I)


Гидрогели являются универсальными материалами, включающими целый ряд химических структур, используемых для получения широкого диапазона применений в таких отличающихся друг от друга секторах, как производство подгузников, гидроразбухающая герметизация для общественных работ, водоблокирование для проводов и кабелей, создание искусственных сред для сельского хозяйства и садоводства, устройства для доставки действующего вещества лекарственных препаратов, умные полимеры, способные реагировать на различные воздействия, гидрофильные покрытия, полимерные добавки...
В данной статье речь пойдет о наиболее общих параметрах, а в двух последующих будет дана более подробная информация об этих применениях.


 

Простые вопросы и неопределенные ответы
Что такое гидрогели? Ответ, который гласит, что гидрогели это коллоидные гели, в которых средой является вода, не является удовлетворительным, и немедленно влечет за собой возникновение второго вопроса, 'А что такое гель?', а также третьего, 'Что такое коллоидный?'
На эти очень простые вопросы можно получить самые различные ответы, в большей или в меньшей степени научные или буквальные, и в большей или в меньшей степени неясные, уклончивые или двусмысленные. Проявим храбрость, и сформулируем некоторые положения, которые полностью открыты для дискуссии:
- Коллоиды или коллоидные системы, или коллоидные растворы, или коллоидные дисперсии представляют собой смеси среды и дисперсной фазы, разделенной на маленькие частицы, которые называются коллоидными частицами. К числу хорошо знакомых нам коллоидов относятся туман, гомогенизированное молоко... Хотя и не существует четко обозначенных границ размеров, обычно коллоидные частицы имеют размер порядка от 1 до 100 нм или даже 1000 нм. Если все частицы примерно одного размера, система называется монодисперсной; в обратном случае системы будут гетеродисперсными. Если же имеет место наличие частиц со многими размерами, система называется полидисперсной.
- Коллоидные гели представляют собой смесь среды и дисперсной фазы, которая, возможно, поглотила некоторую часть этой среды, что дало нам полутвердый материал, такой как желе, с определенным (обычно довольно небольшим) напряжением пластического течения и свойствами, промежуточными между свойствами раствора и свойствами тонкодисперсной суспензии.
- Гидрогели представляют собой коллоидные гели, средой которых является вода, а дисперсная фаза частично соединилась с водой с образованием желеобразного материала. В число знакомых нам гидрогелей входит крахмал. По своей сути гидрогели гидрофильны (т. е. любят воду) благодаря многочисленным полярным группам, или же иногда амфифильны (состоят из гидрофильных и липофильных структур, любящих воду и масла). Поглощение воды и его кинетика могут контролироваться за счет выбора химической структуры, степени сшивания и вспенивания. В зависимости от целевого конечного применения, поглощение воды может быть от десятых процента до увеличения объема в несколько сотен раз. Как и большинство полимеров, гидрогели можно вспенивать, что позволяет усилить поглощение влаги за счет капиллярности. Для определенного гидрогеля, разбухание и стабильность зависят от содержания ионов в воде.
- Коллоидным электролитом называют электролит, дающий ионы, из которых хотя бы один коллоидного размера. Таким образом, в данное понятие включаются коллоиды с ионной ассоциацией, а также полиэлектролиты.
- Полиэлектролит представляет собой макромолекулярное вещество, которое при растворении в воде или ином ионизирующем растворителе, распадается с образованием поликатионов или полианионов вместе с соответствующим количеством ионов с небольшим зарядом и противоположным знаком. Полиэлектролит может быть поликислотой (например, полиакриловой кислотой), полиоснованием, солевой формой полиэлектролита, полиэфиром (полиметилакрилат) или полиамфолитом.

Некоторые специфические параметры коллоидных гелей
Обладая особой структурой, гидрогели, в результате, обладают и особыми свойствами. Например:
- Коллоидные частицы крупнее молекул, и коллоиды не просачиваются через полупроницаемую мембрану;
- Коллоидные частицы рассеивают свет, что известно как эффект Тиндаля;
- Коллоидные частицы находятся в постоянном движении, которое называется броуновское движение. Оно позволяет частицам оставаться в суспензии;
- Высокодисперсные коллоидные частицы имеют большую поверхность, способствующую высокому уровню поглощения. Этот параметр можно контролировать за счет ограниченного сшивания, что одновременно повышает и устойчивость геля к механическим воздействиям;
- В дисперсии или эмульсии какого-либо маслянистого или жирного химического вещества в водной среде, коллоиды могут создавать защитное покрытие вокруг дисперсной фазы, получающей стабильность эмульсии или дисперсии. Естественным примером является натуральный латекс.
- Коллоидные частицы в некоторой степени воздействуют на температуру кипения, температуру замерзания и т. д. раствора;
- Когда частицы коллоида поглощают ионы и получают электрический заряд, один и тот же для всех частиц (либо положительный, либо отрицательный), это создает эффект отталкивания. При применении электрического потенциала, заряженные частицы перемещаются к электродам с противоположными зарядами, этот процесс называется электрофорезом.
- Если заряды частиц нейтрализуются другим коллоидом или раствором с противоположным зарядом, нейтрализованные частицы притягиваются друг к другу, они коагулируются и выпадают в осадок из суспензии.
- Некоторые гели тиксотропны, являясь твердыми в расслабленном состоянии, и свободно текучими при воздействии напряжения, сдвига, встряхивания или прочего вмешательства. Тиксотропное поведение обратимо. В число наиболее распространенных тиксотропных гелей входят некоторые краски.
Эти специфические свойства и обусловливают основные применения гидрогелей.

Почему следует использовать гидрофильные полимеры?
Существует несколько причин для использования гидрофильных полимеров на поверхности или в основном составе. На Рисунке 1 показаны некоторые общие способы на основе поглощения воды, возможно, на основе одного или нескольких специфических свойств, таких как, например, прозрачность и проницаемость для кислорода для мягких контактных линз, которые производятся из силиконовых гидрогелей, температура перехода в другой состояние для систем контролируемого введения лекарственных препаратов и умных материалов.


 

Некоторые применения гидрофильных полимеров.

Гидрофильные и... гидрофильные полимеры
Как можно видеть на приведенном графике 'Поглощение воды', товарные и конструкционные термопластические материалы поглощают мало воды, даже притом, что хорошо известные конструкционные пластмассы, такие как полиамиды или полиимиды, могут поглощать до нескольких процентов воды.


 

1 | 2
Версия для печати | Отправить |  Сделать стартовой |  Добавить в избранное

Куплю

19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

Продам

19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

Материалы раздела

БИОПРОИЗВОДНОЕ ПОЛИЭФИРНОЕ ВОЛОКНО ECO CIRCLE PLANTFIBER
СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ INDUSTRIUM
ПОЛИМЕРЫ ИЗ CO2
DUPONT CORIAN В ОТДЕЛКЕ МЕТРО В НЕАПОЛЕ
ЖЕЛЕЗООКИСНЫЕ ПИГМЕНТЫ для ЛИТИЙ-ИОНЫХ БАТАРЕЙ
ШЛЕМЫ ИЗ СКРАПА
МАТЕРИАЛЫ DUPONT CORIAN в ИНТЕРЬЕРАХ «АЭРОЭКСПРЕСС»
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ СТОЙКОСТЬ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ?
КАБЕЛЬНЫЕ ЛОТКИ CABLOFIL
ОБЛЕГЧЁННЫЕ ПЛИТЫ SUPERPAN STAR
ПЕРВЫЕ КАРБОНОВЫЕ ДИСКИ
БУДУЩЕЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СВЕТОДИОДОВ
НОВЫЕ ПЛЕНКИ для ОПК
БРОНЯ НА ОСНОВЕ САПФИРА
ПОСЛЕДНИЕ РАЗРАБОТКИ BASF ДЛЯ АВТОПРОМА
НОВЫЕ ПОЛИМЕРЫ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
ОРГАНИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
ПОЛИМЕРЫ из ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА
ГИБКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ
ТОНКОПЛЕНОЧНАЯ ФОТОВОЛЬТАИКА
ПОЛИМЕРЫ из ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
КОМПОЗИТЫ, АРМИРОВАННЫЕ УГЛЕВОЛОКНОМ
НОВЫЕ ПРОДУКТЫ ИЗ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
НОВЫЕ РАСТВОРНЫЕ БУТАДИЕН-СТИРОЛЬНЫХ КАУЧУКИ (S-SBR) «LANXESS»
НАНОПОКРЫТИЯ для ТЕПЛИЦ
НОВЫЕ АДГЕЗИВЫ 3M для ЭЛЕКТРОНИКИ
ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ
БОЛЬШЕ ГРУЗОВ МОЖНО ПЕРЕВОЗИТЬ В БИГ-БЕГАХ
БИОИЗОПРЕН – БУДУЩЕЕ ШИННОЙ ОТРАСЛИ
«БЕЛКОВЫЕ» МИКРОСХЕМЫ
НОВЫЙ КОАЛЕСЦЕНТНЫЙ ФИЛЬТР GE
АВТОМАТИЗАЦИЯ на «ГАЛОПОЛИМЕРЕ»
НОВАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ BASF
ПОЛИЭФИРНЫЕ ТКАНИ ECO STORM
ОПАСНОСТЬ ДЕТСКОЙ БИЖУТЕРИИ
ПОЛУЧЕНИЕ ТОНКОСЛОЙНОГО ФТОРОПЛАСТОВОГО ПОКРЫТИЯ
УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА В АВТОПРОМЕ
«УМНАЯ» СИСТЕМА RFID КОНТРОЛЯ
«ХОЛЛОФАЙБЕР» как МЕЖВЕНЦОВЫЙ УТЕПЛИТЕЛЬ
НОВЫЙ ПРОТЕКТОРНЫЙ АГРЕГАТ «НИЖНЕКАМСКШИНА»
ЗАЩИТНЫЕ МАТЫ NEOPOLEN НА СПОРТИВНЫХ ТРАССАХ
НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
МАТЕРИАЛЫ DUPONT НА ЕВРО-2012
ПЕРЕРАБОТКА БИОМАССЫ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЦБК
KELLOGG BROWN: технология получения пропилена из нафты

>>Все статьи

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved